SE468305B - Foerfarande och anordning foer att paafoera partiklar paa en loepande materialbana - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 superabsorbenter i absorptionskroppar. I fortsättningen kommer “partikulära superabsorbenter" att kallas "super- absorbentpartiklar" eller kortare "partiklar".

WO 87/00057 visar ett sätt och en anordning av inledningsvis angivet slag för att med hjälp av en vals, försedd med ett mönster av utskjutande tänder, utforma håligheter i en löp- ande fibermatta och fylla de formade håligheterna med super- absorbenter. Superabsorbenterna tillföres intermittent fiber- mattan medelst en ovanför fibermattan anordnad partikel- utmatare och en nedströms om denna utmatare anordnad skrapa, som för partiklar som hamnat utanför håligheterna ned i dessa. De i håligheterna nedförda superabsorbentpartiklarna trycks därefter mot håligheternas bottnar av en andra tand- försedd vals med sama tandmönster som den första valsen. De bägge valsarnas drivning måste således vara exakt synkroni- serad relativt varandra och den underliggande fibermattan för att tänderna hos den senare valsen skall träffa de av den första valsen åstadkomna håligheterna och för detta ändamål är en drivrem med ett hålmönster motsvarande valsarnas tand- mönster anordnad löpande runt valsarna. Denna drivrem är även anordnad anliggande mot fibermattan för att säkerställa att inga superabsorbentpartiklar hamnar på dennas översida. Denna kända anordning kan således inte utnyttjas för att anbringa ett skikt av superabsorbentpartiklar ovanpå en materialbana.

Ett annat sätt är att blanda partiklarna med massafibrer i den till mattbildaren ingående luftströmen. Härigenom er- håller man en mer eller mindre homogen blandning av cellu- losafibrer och superabsorbentpartiklar.

Ytterligare ett annat sätt att anbringa superabsorbent- partiklar i absorptionskroppar är att nedlägga partiklarna som ett skikt på en materialbana. Denna bana kan vara rörlig och exempelvis utgöras av fluffmassa, tissue, ovävt fibertyg eller liknande. Om man vill kan man sedan täcka superabsor- bentskiktet med en andra materialbana. Man har vidare använt sig av olika typer av bindemedel för att låsa fast partiklar- na på materialbanan, exempelvis vatten eller vattenånga. De 10 15 20 25 30 35 468 305 3 metoder man idag känner till för att nedlägga superabsorbent- partiklar på en rörlig materialbana medger ej att man kan erhålla skarpt avgränsade diskreta partikelområden när ma- terialbanan håller en hög hastighet. Detta är naturligtvis ofördelaktigt eftersom en hög produktionshastighet är av stor betydelse för produktionsvolymen.

Man har exempelvis föreslagit att låta superabsorbentpartik- lar via en roterande vals strös ner på en förbipasserande materialbana. Genom att omväxlande starta och stoppa valsen har man försökt erhålla diskreta partikelbelagda områden på materialbanan. Ett alternativ har varit att anordna diskreta urgröpningar på valsens mantelyta från vilka superabsorbent- partiklarna kan strös ner på den passerande banan alltefter- som valsen roteras. Ingen av dessa metoder är praktiskt användbar i höga materialbanehastigheter när man vill skapa diskret anordnade appliceringsmönster i form av skarpt av- gränsade partikelområden i absorptionskroppar. Metoderna tillåter inte heller att man på ett enkelt och snabbt sätt kan ändra sitt appliceringsmönster.

Föreliggande uppfinning avser att undanröja ovannämnda nack- delar genom ett förfarande som medger att superabsorbent- partiklar kontinuerligt anordnas i ett bestämt, väl avgräns- at, diskret anordnat mönster ovanpå en materialbana som rör sig med relativt hög hastighet.

Ett förfarande enligt uppfinningen kännetecknas främst av att partiklarna utmatas kontinuerligt från en partikelutmatare i en jämn och bred ström, vilkens bredd är lika med eller något större än bredden av bandets hålmönster, att partiklarna pâföres materialbanan i diskreta skikt med jämnt fördelade partiklar, varvid formen av varje skikt bestämmes av formen hos resp. hål, och att de partiklar som uppfångats på bandet bortföres från detta utan att falla ned på den underliggande materialbanan och utan att de diskreta partikelskikt som påförts materialbanan påverkas av partikelbortförandet.

Fördelarna med förfarandet enligt föreliggande uppfinning är 10 15 20 25 30 35 4 att man vid kontinuerlig partikelnedläggning på en rörlig materialbana kan erhålla skarpt avgränsade diskontinuerliga partikelområden med jämn partikelfördelning i de lagda skikt- en av partiklar.

Vidare kan man nedlägga superabsorbentpartiklar på en ma- terialbana i hög hastighet med god precision och reproducer- barhet.

Ytterligare en fördel med uppfinningen är att man snabbt och enkelt kan ändra form på partikelområden genom byte av hål- försett band eller avmaskningsbana.

En anordning enligt uppfinningen för att på en löpande ma- terialbana pâföra partiklar, vilken anordning innefattar en partikelutmatare och ett ovanför materialbanan löpande hål- försett band, är kännetecknad av att partikelutmataren är anordnad att kontinuerligt utmata partiklar i en jämn och bred ström, vilkens bredd är lika med eller något större än bredden av bandets hålmönster, att bandet är anordnat på avstånd från materialbanan, vilket avstånd åtminstone är så stort att på materialbanan nedlagda partiklar rymmes mellan bandet och materialbanan, och att anordningen innefattar organ för att bortföra av bandet uppfångade partiklar utan att dessa partiklar faller ned på den underliggande material- banan, vilka organ är anordnade nedströms om partikelutmatar- en.

Med en sådan anordning kan storleken av och partikelfördel- ningen i de lagda skikten varieras genom att den relativa hastigheten och/eller avståndet mellan materialbana och band varieras, vilket gör anordningen mycket flexibel.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till på bifogade ritningar visade utförings- exempel.

Fig. 1 visar i perspektivvy en utföringsform av en anord- 10 15 20 25 30 35 468 305 5 _ ning enligt uppfinningen, för att nedlägga partiklar på en rörlig materialbana.

Fig. 2 visar en schematisk sidovy av samma utföringsform som i fig. 1.

Fig. 3 visar en partikelutmatningsanordning ingående i anordningen enligt fig. 1 och 2.

Fig. 4 visar en genomskärning längs linjen A»A i fig. 3.

Fig. 5 visar en genomskärning längs linjen B-B i fig. 3.

Fig. 6 visar en genomskärning längs linjen C-C i fig. 3.

I fig. 1 visas hur superabsorbentpartiklarna 1 via en trans- portledning 2, exempelvis en rörledning, transporteras från en ej visad depå till en utmatningsanordning 3, exempelvis en skruvdoserare. Partiklarna 1 matas sedan från utmatnings- anordningen 3 via en skruvanordning 4 ner på en under denna löpande avmaskningsbana eller hålförsett band 5 samt ner på en under avmaskningsbanan 5 löpande första materialbana 6.

Avmaskningsbanan 5 och den första materialbanan 6 löper före- trädesvis med samma fart och i sama riktning. Utloppspartiet 7 på skruvanordningen 4 bildar en väsentligen rät vinkel med banornas 5, 6 rörelseriktning. Utloppspartiet 7 utgörs av en i skruvanordningens 4 längsriktning anordnad slits 8, i skruvanordningens ytterhölje. Skruvanordningen 4 och dess utloppsparti 7 skall beskrivas närmare nedan i samband med hänvisning till fig. 3-6. För förståelsen av fig. 1 behöver det dock nämnas att partiklarna 1 matas ut genom slitsen 8 i utloppspartiet 7 allt efter det att skruven roterar och att det sålunda utmatade partikelflödets bredd relativt banornas 5, 6 rörelseriktning, bestäms av slitsens längd 8.

Ett sålunda breddfördelat, partikelflöde matas ner på ett lutande flak 9, över vars bredd de från slitsen nedfallande 10 15 20 25 30 35 468 (N Û (fl 6 partiklarna l jämnt fördelas innan de i en jämn ridå faller ner på avmaskningsbanan 5.

Avmaskningsbanan 5 utgörs av ett ändlöst band, vilket löper i en bana kring två framdrivningsvalsar 10, 11 i pilarnas rikt- ning. Drivningskällan och därtill hörande drivningsmekanismer är ej visade i fig. 1.

I avmaskningsbanan 5 är ett flertal likformiga hål 12 anord- nade, genom vilka ett stort antal av partiklarna 1 faller ner på den under avmaskningsbanan 5 löpande första materialbanan 6, varvid partiklarna 1 avsätts i bestämda, diskreta områden 13, vars form och storlek överensstämmer med formen och stor- leken hos hålen 12 i avmaskningsbanan 5. Ett antal partiklar 14 kommer däremot att kvarstanna på avmaskningsbanan 5, näm- ligen de som faller på utrymmet mellan hålen 12 och de som faller vid sidan av hålen 12. Dessa partiklar 14 medföljer avmaskningsbanan 5 och avlägsnas från denna medelst en sug- anordning 15, anordnad före den framdrivningsvals ll som är anordnad nedströms partikelutmatningsanordningen 3. För att inte de på den första materialbanan 6 avsatta partiklarna 1 också skall sugas bort, är en skärm 16 eller liknande an- ordnad mellan banorna 5, 6 under suganordningen 15. De bort- sugna partiklarna 14 återförs via en transportledning 17 till transportledningen 2 och sedermera till utmatningsanordningen 3. Det är givetvis också möjligt att leda transportledningar 17 med de bortsugna partiklarna 14 direkt till utmatnings- anordningen 3 eller tillbaks till depån. Vidare är det också möjligt att låta bli att återföra de bortsugna partiklarna 14 och nöja sig med att enbart avlägsna dem från avmasknings- banan 5.

Avmaskningsbanan 5 vänder kring framdrivningsvalsen ll och löper tillbaks ovanför suganordningen 15 och skruvanordningen 4 för att slutligen vända kring framdrivningsvalsen 10 och sålunda fullborda ett helt varv.

Hålens 12 form och storlek är valfri. I fig. 1 visas hålen 12 som rektangulära, men man kan naturligtvis tänka sig andra 10 15 20 25 30 35 468 305 7 former såsom cirkulära, elliptiska eller triangulära hål- mönster eller kombinationer av dessa. I fig. 1 har hålen 12 anordnats i en följd efter varandra, men man kan naturligtvis även anordna två eller flera hål i bredd, varvid de också kan vara förskjutna i längsled relativt varandra. Avmasknings- banan 5 utgörs av partikleogenomträngligt material, exempel- vis ett vävförstärkt polymerband.

I fig. 2 visas schematiskt samma process som i fig. 1. Trans- portledningarna 2, 17 samt utmatningsanordningen 3 är emel- lertid inte utritade. Fig. 2 visar hur den första material- banan 6 efter det att den belagts med partiklar passerar under och förbi såväl suganordningen 15 och skärmen 16 som avmaskningsbanans 5 framdrivningsvals 11. En andra material- gbana 18 matas av från en rulle 19 och bringas i kontakt med den första materialbanan 6 så att partikelområdena 13 täcks av den andra materialbanan 18. De sammanförda materialbanorna 6, 18 transporteras in mellan två komprimeringsvalsar 20, 21, varigenom partiklarna 1 genom komprimeringen låses fast mellan de två materialbanorna 6, 18.

Komprimeringsförfarandet kan kompletteras med andra kända metoder att låsa fast superabsorbentpartiklarna, exempelvis bindemedelsbeläggning eller vatten- eller vattenångbegjutning av partiklarna och/eller materialbanorna.

Efter det att materialbanorna 6, 18 lämnat komprimerings- valsarna 20, 21 transporteras de till ej visade efterföljande processteg som kan utgöras av moment såsom vikning och till- skärning av individuella absorptionskroppar. Det är också tänkbart att dessförinnan överlagra de första och andra materialbanorna 6, 18 med ytterligare partikelbelagda ma- terialbanor, för att kunna skapa flera separata ovanpå var- andra lagrade partikelområden. Sådana ytterligare material- banor kan lämpligen beläggas med partiklar enligt sama för- farande som materialbanorna 6, 18 i fig. 2. Materialbanorna kan utgöras av banor av exempelvis fluffmassa, tissue, fiber- tyg eller perforerad plast. 10 15 20 25 30 35 P~ .., ...i ßf'\l O f.

I * 305 8 Såsom framgår av fig. 1 och 2 är avmaskningsbanan 5 anordnad på avstånd från materialbanan 6. För att erhålla skarpa och väldefinierade kanter hos de påförda skikten 13 av partiklar bör detta avstånd inte överstiga 100 m och företrädesvis vara mindre än 15 mm. Vidare måste avståndet vara så stort att partikelskikten 13 går fria från banan 5 och från skärmen 16. Det inses emellertid att ju mindre avstånd det är mellan banan 5 och materialbanan 6 desto mindre är risken för att oskarpa kanter hos skikten 13 skall kunna uppträda. För att detta avstånd skall kunna göras så litet som möjligt kan man låta materialbanan 6 löpa något lutande relativt avmasknings- banan 5 så att den del av banan 5 där suganordningen 15 och skärmen 16 är placerade befinner sig på det större avståndet från materialbanan 6 än den del där partikelutmataren är placerad. Emellertid föredrages det att låta avmaskningsbanan 5 och materialbanan 6 löpa parallellt med varandra och med sama hastighet för att de superabsorbentpartiklar, som eventuellt ramlar ned genom något av hålen 12 från avmask- ningsbandet från den del av banan 5 som löper mellan par- tikelutmataren och suganordningen, säkert skall falla ned på materialbanan 6 i något av de partikelskikt 13, som redan avlagts på denna. Partiklar som hamnar utanför dessa skikt kan nämligen vid tillskärningen av materialbanorna 6, 18 till enskilda produkter snabbt åstadkomma skador på klipp- eller skärverktygen. Av samma anledning föredrages det att banan 5 har sama löpriktning som materialbanan (6). Det är således viktigt att säkerställa att inga partiklar komer utanför kanterna av partikelskikten 13. 5 Mot bakgrund av ovanstående resonemang inses det att om man vill begagna möjligheten att variera utsträckningen av par- tikelskikten genom att variera löphastigheten av avmasknings- banan 5 relativt materialbanan 6 bör avmaskningsbanan ut- formas så att partiklar runt kanterna av hålen 12 i banan 5 mellan partikelutmataren och suganordningen 15 kvarhålles, exempelvis genom att banan 5 ges en skrovlig yta. En sådan utformning är ur säkerhetssynpunkt lämplig även vid tidigare beskrivna driftsförhållanden. 10 15 20 25 30 35 468 305 9 Den visade utföringsformen av anordningen enligt uppfinningen har prövats med avstånd mellan materialbanan 6 och avmask- ningsbanan 5 på 5-15 mm. Vid drift av anordningen inom detta avståndsintervall har det visat sig att partikelskikten 13 har väl definierade och skarpa kanter såväl direkt vid av- läggningen som efter att suganordníngen 15 har passerats.

Fig. 3 visar i detalj utmatningen av partiklar 1 och nedlägg- ningen av dessa på den första materialbanan 6. Avmasknings- banan liksom framdrivningsvalsen 10 är i åskådliggörande syfte avlägsnade.

Från utmatningsanordningen 3 matas partiklarna 1 ut av skruv- anordningen 4 med sin skruv 4'. För att underlätta partikel- utmatningen kan en anordning som åstadkomer vibrationer kopplas till skruvanordningen.

Skruvens gängor 22 indikeras av streckade linjer. Utlopps- partiet 7 utgörs av ett längsgående parti av skruvanordningen 4 i vilket en slits 8 upptagits i anordningens ytterhölje.

Slitsen, som är långsträckt bågformig, sträcker sig från ett högsta läge 23, från början av utloppspartiet 7 till ett lägsta läge 24 i slutet av detsamma. Bågformen är anpassad efter partiklarnas transporteringsegenskaper, d v s efter deras förmåga att rinna. Slitsen 8 behöver dock inte vara bågformig utan kan vara linjär. Slitsens lutning är beroende av utloppspartiets längd. När skruven roterar kommer partik- larna att transporteras fram mot utloppspartiet 7, varefter de successivt matas ut genom slitsen 8. Detta visas i detalj i fig. 4-6.

Fig. 4 visar hur partiklarna 1 matas fram i skruvanordningen 4 i ett skede innan de har nått fram till utloppspartiet 7 och därmed slitsen 8. I fig. 5 har skruven 4' matat fram partiklarna 1 så långt som till ungefär halva slitsens längd, varvid ungefär hälften av partiklarna redan matats ut.

Fig. 6 visar hur utmatningen nästan nått slitsens 8 yttersta 10 15 20 25 30 (ff) 305 ' 10 och därmed lägsta läge 24, varvid också de sista partiklarna 1 matas ut från skruven 4'.

Från skruvanordningen 4 matas således ett antal partikel- strömmar 25 ut, som faller ner på det lutande flaket 9, över vars bredd strömmarna blandas till ett mer jämnt fördelat partikelflöde, vilket som en ridå faller ner på och genom avmaskningsbanan 5 (ej visad) och därefter den första ma- terialbanan 6.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad av visade ut- föringsexempel eller figurer utan ett flertal varianter är möjliga inom ramen för efterföljande patentkrav.

Det är exempelvis tänkbart att låta skruvanordningen vara vinklad i förhållande till avmaskningsbanan i stället för rät.

Slitsen i utmatningsanordningen kan vidare vara uppdelad i en längsgående rad av små slitsar, vilka är skilda från varandra av kvarvarande partier av utmatningsanordningens ytterhölje.

Det är också möjligt att tänka sig andra sätt att avlägsna överflödiga partiklar från avmaskningsbanan än genom att suga bort dem. Man kan exempelvis borsta eller skrapa bort dem med hjälp av därför avsedd utrustning.

Uppfinningen har i det föregående beskrivits i samband med superabsorbentpartiklar. Emellertid kan uppfinningen också användas för annat partikulärt material som önskas anbringas i bestämda, diskreta områden på en materialbana. Exempel på sådant annat material är fragmenterad termoplast.

Claims (10)

10 ' 15 20 25 30 468 305 11 Patentkrav

1. Förfarande för att på en löpande materialbana (6) påföra partiklar, via ett ovanför materialbanan löpande hålförsett band (5), k ä n n e t e c k n a t av att partiklarna kon- tinuerligt utmatas från en partikelutmatare (3, 4) i en jämn och bred ström, vilkens bredd är lika med eller något större än bredden av bandets (5) hålmönster, att partiklarna påföres materialbanan i diskreta skikt med jämnt fördelade partiklar, varvid formen av varje skikt bestämmes av formen hos resp. hål (12), och att de partiklar (14) som uppfångats på bandet bortföres från detta utan att falla ned på den underliggande materialbanan och utan att de diskreta partikelskikt (13) som påförts materialbanan påverkas av partikelbortförandet.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det hålförsedda bandet (5) drives med sama löphastighet och riktning som den underliggande materialbanan (6).

3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det hålförsedda bandet (5) och materialbanan (6) drives med olika hastigheter. k ä n n e t e c k- n a t av att en andra materialbana (18) lägges ovanpå den materialbana (6), på vilken diskreta skikt (13) av partiklar påförts, varefter de bägge materialbanorna (6, 18) samman-

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, fogas genom komprimering.

5. Anordning för att på en löpande materialbana (6) påföra partiklar, vilken anordning innefattar en partikelutmatare (3, 4) och ett ovanför materialbanan löpande hålförsett band (5), k ä n n e t e c k n a d av att partikelutmataren (3, 4) är anordnad att kontinuerligt utmata partiklar i en jämn och bred ström, vilkens bredd är lika med eller något större än bredden av bandets hålmönster, att bandet är anordnat på avstånd från materialbanan, vilket avstånd åtminstone är så stort att på materialbanan (6) nedlagda partiklar (13) rymmes mellan bandet (5) och materialbanan (6), och att anordningen 10 15 20 25 30 0\ CO '7 I' ' 3'“0 12 L innefattar organ (15, 16) för att bortföra av bandet upp- fångade partiklar (14) utan att dessa partiklar faller ned på den underliggande materialbanan, vilka organ är anordnade nedströms om partikelutmataren.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att bortföra av bandet (5) uppfångade partiklar innefattar en suganordning (15), vilken är anordnad omedel- bart ovanför den partikelbelagda delen av bandet (5) ned- ströms om och på avstånd från partikelutmataren (3, 4), och en skärm (16), vilken är anordnad under bandet (5) vid plats- en för suganordningen för att avskärma materialbanan (6) från påverkan av suganordningen.

7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att det hålförsedda bandet (5) är anordnat att löpa paral- lellt med materialbanan (6).

8. Anordning enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k- n a d av att det hålförsedda bandet (5) har skrovlig yta på den sida, som partiklar uppfångas på.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av organ för att variera den relativa hastigheten mellan det hålförsedda bandet (5) och materialbanan (6).

10. Anordning enligt något av kraven 5-9, k ä n n e t e c k- n a d av att bandet (5) är anordnat att löpa förbi organen (15, 16) för bortförande av på bandet uppfångade partiklar på ett större avstånd från materialbanan (6) än vid partikel- utmataren (3, 4). *z